Instalação de Recalque

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SISTEMAS DE RECALQUE OU SISTEMAS ELEVATÓRIOS 
 
1. Introdução 
 - Escoamento de líquidos em sentido ascendente → se fornece ao líquido 
uma parcela de energia (potencial + energia dissipada em forma de perda de 
carga). 
 
2. Hidráulica dos sistemas de recalque 
 
2.1 Partes componentes: 
a) Tubulação de sucção – tubulação que mergulha no poço do mesmo nome e 
vai até a bomba. 
b) Conjunto de recalque – motor + bomba 
c) Tubulação de recalque – tubulação que parte da boca de saída da bomba e 
vai até o reservatório superior. 
 
 
 
2.2 Altura geométrica ou altura estática (Hg) – desnível entre os 
reservatórios. Pode ser dividida em: 
 
 ● Altura estática de sucção (hs) – distância vertical do N.A. do 
reservatório inferior ao eixo da bomba. Pode ser positiva ou negativa. 
 
 
 ● Altura estática de recalque (hr) – distância vertical do eixo da bomba ao 
ponto de descarga do recalque. 
 
 srg hhH += 
 
2.3 Altura manométrica 
 ● Perda de carga total na sucção (hfs): 
 
g2
vKLJhf
2
s
sss ∑+= 
 
 ● Perda de carga total no recalque (hfr): 
 
g2
vKLJhf
2
r
rrr ∑+= 
 
 ● Altura dinâmica de sucção (Hs): 
 sss hfhH += 
 
 ● Altura dinâmica de recalque (Hr): 
 rrr hfhH += 
 
 ● Altura manométrica (Hm): 
 
srgm
ssrrsrm
hfhfHH
hfhhfhHHH
++=
+++=+=
 
 
2.4 Potência do conjunto elevatório 
 mb
m
.
75
HQP ηη=η
η
γ
= 
onde: 
 P – potência em cavalos-vapor (CV); 
 γ – peso específico do fluido bombeado (kgf/m3); 
 Q – vazão (m3/s); 
 η – rendimento global do conjunto (ηb é o rendimento da bomba e ηm é o 
rendimento do motor). 
Obs: η < 100 % → perdas externas e internas. 
 
2.5 Dimensionamento das tubulações 
 ● Velocidades baixas → diâmetros maiores → custos elevados da tubulação; 
 → menor perda de carga → alturas manométricas menores → 
conjunto elevatório menos potente e menor consumo de energia elétrica. 
 ● Velocidades altas → diâmetros menores → custos baixos com a tubulação; 
 → maior perda de carga → alturas manométricas maiores → 
conjunto elevatório mais potente e maior consumo de energia elétrica. 
 ● Conclusão: O custo da maquinaria e o custo da tubulação variam em sentido 
inverso. 
 
2.5.1 Diâmetro econômico da tubulação de recalque – aquele que fornece o 
custo total mínimo. 
 
 
- Determinação analítica do diâmetro econômico para tubulação de 
recalque: 
 
η
γ
=
75
HQP m 
 Mas: 
 L
D
QkHH 5
2
gm += 
 O custo da instalação será: 
LDcL
D
QkH
75
Q
cC
LDcPcC
25
2
g1
21
+







+
η
γ
=
+=
 
onde: 
 c1 – custo médio do conjunto elevatório, inclusive despesas de operação e 
conservação, por unidade de potência instalada; 
 c2 – custo médio de tubo de diâmetro unitário, inclusive despesas de 
transporte, assentamento e conservação, por metro do conduto. 
 
A condição de custo mínimo é que 0
dD
dC
= , isto é: 
 
Q
c
c
75
k5D
Q
c
c
L75
Lk5D
0Lc
D75
LQkQ5
c
0)LD(
dD
d
cL
D
QkH
75
Q
dD
d
c
dD
dC
6
2
16
3
2
16
26
2
1
25
2
g1
η
γ
=
η
γ−
=
=+







η
γ−
=+
















+
η
γ
=
 
Fazendo: 6
2
16
c
c
75
k5K
η
γ
= , tem-se: 
 
 QKD = com D (m) e Q (m3/s) → Fórmula de Bresse 
 
 - K depende, entre outras coisas dos custos de material, mão-de-obra e 
operação e conservação do sistema. Portanto, K não possui valor fixo, variando 
de local para local e no tempo (regimes econômicos inflacionários). Em geral, 
K assume valores na faixa 0,7 a 1,30. 
 
A NBR-5626 da ABNT aconselha para o cálculo de instalações hidráulicas 
prediais (funcionamento apenas em algumas horas do dia) que o diâmetro dos 
condutos de recalque seja calculado por: 
 
 QX3,1D 25,0= 
 onde X = n /24, com n = número de horas de trabalho da instalação. 
 
2.5.2 Diâmetro da tubulação de sucção 
 - Diâmetro comercial imediatamente superior ao adotado para o recalque 
→ diminui a velocidade e as perdas de carga → evita-se a cavitação.